BIOSINTESIS TRIGLISERIDA dan FOSFOLIPID pdf
MAKALAH
BIOSINTESIS TRIGLISERIDA dan FOSFOLIPID
Disusun Untuk Memenuhi Mata Kuliah Biokimia II
Dosen Pengampu: Akyunul Jannah, M.Si
Oleh:
M. Iqbal Maghfur 12630017
Fawwaz Muhammad Fauzi 12630004
JURUSAN KIMIA
FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI
UNIVERSITAS ISLAM NEGERI MAULANA MALIK IBRAHIM
MALANG
2016
I. Biosintesis Trigliserol
Triasilgliserol (trigliserida) merupakan lipida cadangan yang dapat
disintesis secara akrif dalam jaringan sel hewan dan tumbuhan terutama di
dalam sel lemak dan sel hati hewan mamalia.
Senyawa awal untuk biosintesis trigliserida ini adalah dengan gliserol3fosfat dan senyawa koenzim-A asil asam lemak. Gliserol-3-fosfat pada
umumnya
terbentuk
dari
senyawa-antara
proses
glikolisis,
yaitu
dihidroksiaseton fosfat dengan menggunakan katalis enzim gliserol-3-fosfat
dehidrogenase yang dibantu oleh sistem NAD+/NADH sebagai koenzimnya
diubah menjadi L-gliserol-3-fosfat. Berikut ini adalah proses pembetukan
gliserol-3-fosfat:
H2C
OH
NADH+H
C
O
O
H2C
O
P
OH
+
NAD
H2C
OH
HC
OH
O
O
P
+
gliserol-3-fosfat
dehidrogenase
OH
dihidroksi aseton fosfat
H2C
OH
OH
gliserol-3-fosfat
Gambar 1.1 reaksi pembentukan gliserol-3-fosfat
Setelah terbentuknya senyawa gliserol-3-fosfat yang dihasilkan oleh
dihidroksi aseton fosfat, kemudian dilanjutkan pembentukan triasilgliserol
yang terdiri dari empat tahap reaksi. Pada tahap pertama dan kedua yang terjadi
dalam reaksi ini adalah proses asilasi gugus hidroksil dari gliserol-3-fosfat.
Tahap reaksi pertama menghasilkan asam lisofosfat, reaksi ini diakatalisis oleh
enzim gliserolfosfat asiltransferase. Dalam reaksi ini gugus asil asam lemak
pada koenzim-A asil asam lemak dipindahkan ke gugus hidroksil pada gliserol3-fosfat secara bertahap sampai pada tahapan reaksi yang kedua. Reaksi yang
kedua ini juga dikatalisis oleh enzim gliserol asiltransferase. Sehingga di tahap
reaksi kedua menghasilkan fosfatidat untuk dilanjutkan menuju tahapan reaksi
berikutnya. Berikut adalah tahapan reaksi pertama dan kedua pada proses
biosintesis trigliserol:
lisofosfatidat
CH2OCO
CH2OH
R1
O
C SCoA
R1
CoASH
CHOH
CHOH
gliserolfosfat asiltransferase
CH2OPO3H2
CH2OPO3H2
O
R2 C SCoA
gliserol-3-fosfat
gliserolfosfat
asiltransferase
CoASH
CH2OCO
fosfatidat
CHOCO
R1
R2
CH2OPO3H2
Gambar 1.2 biosintesis triasilgliserol tahap 1 dan 2
Pada tahap reaksi ketiga biosintesis trigliserol, asam fosfatidat
dihidrolisis dengan enzim fosfatidat fosfatase untuk melepas gugus fosfat
pada senyawa fosfatidat sehingga dihasilkan senyawa diasilgliserol.
Kemudian pada tahap reaksi terakhir, diasilgliserol bereaksi dengan
koenzim-A asil asam lemak dan dikatalisis oleh enzim diasilgliserol
asiltransferase menghasilkan triasilgliserol. Berikut adalah pembentukan
reaksi triasilgrliserol pada tahap ketiga dan keempat.
CH2OCO
fosfatidat
CHOCO
R1
R2
CH2OPO3H2
H2O
fosfatidat
fosfatase
Pi
CH2OCO
CHOCO
R1
CoASH
O
R3 C SCoA
CH2OCO
CHOCO
R2
R1
R2
gliserolfosfat asiltransferase
CH2OCO
R3
triasilgliserol
CH2OH
diasil gliserol
Gambar 1.3 Gambar 1.2 biosintesis triasilgliserol tahap 1 dan 2
Sehingga keseluruhan tahap reaksi pada pembentukan triasilgliserida dapat
dituliskan sebagai berikut:
lisofosfatidat
CH2OCO
CH2OH
R1
O
C SCoA
R1
CoASH
CHOH
CHOH
gliserolfosfat asiltransferase
CH2OPO3H2
CH2OPO3H2
O
R2 C SCoA
gliserol-3-fosfat
gliserolfosfat
asiltransferase
CoASH
CH2OCO
fosfatidat
CHOCO
R1
R2
CH2OPO3H2
H2O
fosfatidat
fosfatase
Pi
CH2OCO
CHOCO
R1
CoASH
O
R3 C SCoA
CH2OCO
CHOCO
R2
R1
R2
gliserolfosfat asiltransferase
CH2OCO
R3
triasilgliserol
II.
Biosintesis Fosfolipid
CH2OH
diasil gliserol
Fosfolipid merupakan asam lemak yang terikat kovalen dengan fosfat.
Terdapat berbagai jenis fosfolipid di bakteri, tetapi yang akan dibahas di sini adalah
fosfolipid yang umum dijumpai (Gambar 1.5). Struktur fosfolipid dalam membran
sel adalah amfibolik, yaitu satu bagian molekul bermuatan (polar/hodrofilik) dan
bagian yang lain tidak bermuatan (nonpolar/hidrofobik). Area hidrofilik yang berisi
fosfat dan hidrofobik yang berisi asam lemak disebut kepala dan ekor.
Gambar 2.1 Senyawa fosfolipid pada prokariota, yaitu asam fosfatidil (X=H),
fosfatidil serin (X=serin), fosfatidil etanolamin (X=etanolamin), fosfatidil gliserol
(X=gliserol), dan kardiolipin (X=fosfatidil gliserol).
Beberapa sifat membran sel yang perlu diperhatikan adalah sebagai berikut.
Membran sel hanya dapat dilewati oleh air, gas, dan molekul hidrofob kecil.
Membran sel mampu melakukan kerja seluler, jika terdapat perbedaan muatan
(proton dan ion natrium) di seberang-menyeberang membran sel. Asam lemak yang
mengisi area hidrofob harus dalam kondisi cair (fluid). Kondisi ini untuk
mempertahankan fungsi membran sel. Fluiditas asam lemak terjaga, karena adanya
asam lemak tidak jenuh (titik beku asam lemak tidak jenuh lebih rendah
dibandingkan asam lemak jenuh) dan asam lemak bercabang.
Gambar 2.2 Biosintesis fosfolipid.
Biosintesis fosfolipid dimulai dari reduksi dihidroksi aseton fosfat
(senyawa antara glikolisis) menjadi gliseraldehid 3-fosfat (G3P) (Gambar
9.12). Dua molekul asil ACP mentransfer gugus asam lemak ke G3P
menghasilkan asam fosfatidat. Reaksi ini dikatalisis gliseraldehid 3-fosfat asil
transferase. Asam fosfatidat merupakan fosfolipid pertama yang dihasilkan.
Asam fosfatidat diproses lagi menjadi derivat fosfolipid lainnya, misalnya
fosfatidil serin, fosfatidiletanolamin, dan kardiolipin.
Asam fosfatidat kemudian bereaksi dengan sitidin trifosfat (CTP)
menghasilkan citidin difosfat diasil gliserol dan pirofosfat. Reaksi ini
dikatalisis citidin difosfat digliseride sintase. Penambahan sistein pada citidin
difosfat diasil gliserol akan menghasilkan fosfatidil serin. Reaksi ini dikatalisis
fosfatidil
serin
sintase.
Fosfatidil
serin
dekarboksilase
melakukan
dekarboksilasi fosfatidil serin menghasilkan fosfatidil etanolamin. Secara
terpisah, citidin difosfat diasil gliserol bereaksi dengan gliserol fosfat
menghasilkan fosfatidil gliserol fosfat. Reaksi ini dikatalisis fosfatidil gliserol
fosfat sintase. Hidrolisis fosfatidil gliserol fosfat menghasilkan fosfatidil
gliserol (dan melepaskan fosfat). Reaksi ini dikatalisis fosfatidil gliserol fosfat
fosfatase. Dua molekul fosfatidil fosfat berekasi menghasilkan kardiolipin
(difosfatidil gliserol). Reaksi ini dikatalisis kardiolipin sintase.
BIOSINTESIS TRIGLISERIDA dan FOSFOLIPID
Disusun Untuk Memenuhi Mata Kuliah Biokimia II
Dosen Pengampu: Akyunul Jannah, M.Si
Oleh:
M. Iqbal Maghfur 12630017
Fawwaz Muhammad Fauzi 12630004
JURUSAN KIMIA
FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI
UNIVERSITAS ISLAM NEGERI MAULANA MALIK IBRAHIM
MALANG
2016
I. Biosintesis Trigliserol
Triasilgliserol (trigliserida) merupakan lipida cadangan yang dapat
disintesis secara akrif dalam jaringan sel hewan dan tumbuhan terutama di
dalam sel lemak dan sel hati hewan mamalia.
Senyawa awal untuk biosintesis trigliserida ini adalah dengan gliserol3fosfat dan senyawa koenzim-A asil asam lemak. Gliserol-3-fosfat pada
umumnya
terbentuk
dari
senyawa-antara
proses
glikolisis,
yaitu
dihidroksiaseton fosfat dengan menggunakan katalis enzim gliserol-3-fosfat
dehidrogenase yang dibantu oleh sistem NAD+/NADH sebagai koenzimnya
diubah menjadi L-gliserol-3-fosfat. Berikut ini adalah proses pembetukan
gliserol-3-fosfat:
H2C
OH
NADH+H
C
O
O
H2C
O
P
OH
+
NAD
H2C
OH
HC
OH
O
O
P
+
gliserol-3-fosfat
dehidrogenase
OH
dihidroksi aseton fosfat
H2C
OH
OH
gliserol-3-fosfat
Gambar 1.1 reaksi pembentukan gliserol-3-fosfat
Setelah terbentuknya senyawa gliserol-3-fosfat yang dihasilkan oleh
dihidroksi aseton fosfat, kemudian dilanjutkan pembentukan triasilgliserol
yang terdiri dari empat tahap reaksi. Pada tahap pertama dan kedua yang terjadi
dalam reaksi ini adalah proses asilasi gugus hidroksil dari gliserol-3-fosfat.
Tahap reaksi pertama menghasilkan asam lisofosfat, reaksi ini diakatalisis oleh
enzim gliserolfosfat asiltransferase. Dalam reaksi ini gugus asil asam lemak
pada koenzim-A asil asam lemak dipindahkan ke gugus hidroksil pada gliserol3-fosfat secara bertahap sampai pada tahapan reaksi yang kedua. Reaksi yang
kedua ini juga dikatalisis oleh enzim gliserol asiltransferase. Sehingga di tahap
reaksi kedua menghasilkan fosfatidat untuk dilanjutkan menuju tahapan reaksi
berikutnya. Berikut adalah tahapan reaksi pertama dan kedua pada proses
biosintesis trigliserol:
lisofosfatidat
CH2OCO
CH2OH
R1
O
C SCoA
R1
CoASH
CHOH
CHOH
gliserolfosfat asiltransferase
CH2OPO3H2
CH2OPO3H2
O
R2 C SCoA
gliserol-3-fosfat
gliserolfosfat
asiltransferase
CoASH
CH2OCO
fosfatidat
CHOCO
R1
R2
CH2OPO3H2
Gambar 1.2 biosintesis triasilgliserol tahap 1 dan 2
Pada tahap reaksi ketiga biosintesis trigliserol, asam fosfatidat
dihidrolisis dengan enzim fosfatidat fosfatase untuk melepas gugus fosfat
pada senyawa fosfatidat sehingga dihasilkan senyawa diasilgliserol.
Kemudian pada tahap reaksi terakhir, diasilgliserol bereaksi dengan
koenzim-A asil asam lemak dan dikatalisis oleh enzim diasilgliserol
asiltransferase menghasilkan triasilgliserol. Berikut adalah pembentukan
reaksi triasilgrliserol pada tahap ketiga dan keempat.
CH2OCO
fosfatidat
CHOCO
R1
R2
CH2OPO3H2
H2O
fosfatidat
fosfatase
Pi
CH2OCO
CHOCO
R1
CoASH
O
R3 C SCoA
CH2OCO
CHOCO
R2
R1
R2
gliserolfosfat asiltransferase
CH2OCO
R3
triasilgliserol
CH2OH
diasil gliserol
Gambar 1.3 Gambar 1.2 biosintesis triasilgliserol tahap 1 dan 2
Sehingga keseluruhan tahap reaksi pada pembentukan triasilgliserida dapat
dituliskan sebagai berikut:
lisofosfatidat
CH2OCO
CH2OH
R1
O
C SCoA
R1
CoASH
CHOH
CHOH
gliserolfosfat asiltransferase
CH2OPO3H2
CH2OPO3H2
O
R2 C SCoA
gliserol-3-fosfat
gliserolfosfat
asiltransferase
CoASH
CH2OCO
fosfatidat
CHOCO
R1
R2
CH2OPO3H2
H2O
fosfatidat
fosfatase
Pi
CH2OCO
CHOCO
R1
CoASH
O
R3 C SCoA
CH2OCO
CHOCO
R2
R1
R2
gliserolfosfat asiltransferase
CH2OCO
R3
triasilgliserol
II.
Biosintesis Fosfolipid
CH2OH
diasil gliserol
Fosfolipid merupakan asam lemak yang terikat kovalen dengan fosfat.
Terdapat berbagai jenis fosfolipid di bakteri, tetapi yang akan dibahas di sini adalah
fosfolipid yang umum dijumpai (Gambar 1.5). Struktur fosfolipid dalam membran
sel adalah amfibolik, yaitu satu bagian molekul bermuatan (polar/hodrofilik) dan
bagian yang lain tidak bermuatan (nonpolar/hidrofobik). Area hidrofilik yang berisi
fosfat dan hidrofobik yang berisi asam lemak disebut kepala dan ekor.
Gambar 2.1 Senyawa fosfolipid pada prokariota, yaitu asam fosfatidil (X=H),
fosfatidil serin (X=serin), fosfatidil etanolamin (X=etanolamin), fosfatidil gliserol
(X=gliserol), dan kardiolipin (X=fosfatidil gliserol).
Beberapa sifat membran sel yang perlu diperhatikan adalah sebagai berikut.
Membran sel hanya dapat dilewati oleh air, gas, dan molekul hidrofob kecil.
Membran sel mampu melakukan kerja seluler, jika terdapat perbedaan muatan
(proton dan ion natrium) di seberang-menyeberang membran sel. Asam lemak yang
mengisi area hidrofob harus dalam kondisi cair (fluid). Kondisi ini untuk
mempertahankan fungsi membran sel. Fluiditas asam lemak terjaga, karena adanya
asam lemak tidak jenuh (titik beku asam lemak tidak jenuh lebih rendah
dibandingkan asam lemak jenuh) dan asam lemak bercabang.
Gambar 2.2 Biosintesis fosfolipid.
Biosintesis fosfolipid dimulai dari reduksi dihidroksi aseton fosfat
(senyawa antara glikolisis) menjadi gliseraldehid 3-fosfat (G3P) (Gambar
9.12). Dua molekul asil ACP mentransfer gugus asam lemak ke G3P
menghasilkan asam fosfatidat. Reaksi ini dikatalisis gliseraldehid 3-fosfat asil
transferase. Asam fosfatidat merupakan fosfolipid pertama yang dihasilkan.
Asam fosfatidat diproses lagi menjadi derivat fosfolipid lainnya, misalnya
fosfatidil serin, fosfatidiletanolamin, dan kardiolipin.
Asam fosfatidat kemudian bereaksi dengan sitidin trifosfat (CTP)
menghasilkan citidin difosfat diasil gliserol dan pirofosfat. Reaksi ini
dikatalisis citidin difosfat digliseride sintase. Penambahan sistein pada citidin
difosfat diasil gliserol akan menghasilkan fosfatidil serin. Reaksi ini dikatalisis
fosfatidil
serin
sintase.
Fosfatidil
serin
dekarboksilase
melakukan
dekarboksilasi fosfatidil serin menghasilkan fosfatidil etanolamin. Secara
terpisah, citidin difosfat diasil gliserol bereaksi dengan gliserol fosfat
menghasilkan fosfatidil gliserol fosfat. Reaksi ini dikatalisis fosfatidil gliserol
fosfat sintase. Hidrolisis fosfatidil gliserol fosfat menghasilkan fosfatidil
gliserol (dan melepaskan fosfat). Reaksi ini dikatalisis fosfatidil gliserol fosfat
fosfatase. Dua molekul fosfatidil fosfat berekasi menghasilkan kardiolipin
(difosfatidil gliserol). Reaksi ini dikatalisis kardiolipin sintase.